[實用新型]一種具有高線性度的MOS開關

有效

• 申請號: 201520237095.9
• 申請日: 2015-04-17
• 公開（公告）號: CN204442347U
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: 鄒睿
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: H03M1/12
• 分類號: H03M1/12
• 代理公司: 上海海頌知識產權代理事務所(普通合伙) 31258
• 代理人: 何葆芳

技術領域

本實用新型涉及一種MOS開關，具體說，是涉及一種導通電阻不隨輸入信號變化而變化的具有高線性度的MOS開關，屬于微電子技術領域。

背景技術

高速度、高精度和低功耗模數轉換器(ADC)的設計是如今混合信號系統芯片設計的發展重點，在無線通信、儀表測量、軍用雷達和高清晰數字電視等方面都有著廣泛的應用。而高精度ADC要求采樣前端有足夠的線性度，且ADC的采樣性能在很大程度上取決于其采樣通路中的MOS開關，MOS開關的好壞決定了采樣性能及其后續信號處理的結果，因此高線性度的MOS開關是實現高精度ADC的關鍵模塊之一，MOS開關的非線性導通電阻引入的誤差將制約高精度ADC的整體性能。

隨著集成電路工藝的快速發展，電源電壓持續下降，傳統MOS采樣開關的線性度不斷降低，限制了采樣前端的性能，無法滿足高精度ADC的設計要求。

實用新型內容

針對現有技術存在的上述缺陷，本實用新型的目的是提供一種導通電阻不隨輸入信號變化而變化的具有高線性度的MOS開關，以滿足高精度ADC的整體性能要求。

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種具有高線性度的MOS開關，包括：五個輔助開關S1、S2、S3、S4、S5，一個電容C和一個主開關管M1；其中：輔助開關S1分別與主開關管M1的源極和電容C的A端相連接，輔助開關S2分別與主開關管M1的柵極和電容C的B端相連接，輔助開關S3分別與地電壓VSS和電容C的A端相連接，輔助開關S4分別與電源電壓VDD和電容C的B端相連接，輔助開關S5分別與主開關管M1的柵極和地電壓VSS相連接，且主開關管M1的源極與輸入電壓相連接，主開關管M1的漏極與輸出電壓相連接。

作為優選方案，所述的輔助開關均為NMOS管。

作為進一步優選方案，輔助開關S1的源極與主開關管M1的源極相連接，輔助開關S1的漏極與電容C的A端相連接；輔助開關S2的源極與主開關管M1的柵極相連接，輔助開關S2的漏極與電容C的B端相連接；輔助開關S3的漏極與地電壓VSS相連接，輔助開關S3的源極與電容C的A端相連接；輔助開關S4的漏極與電源電壓VDD相連接，輔助開關S4的源極與電容C的B端相連接；輔助開關S5的源極與主開關管M1的柵極相連接，輔助開關S5的漏極與地電壓VSS相連接。

作為更進一步優選方案，輔助開關S1和S2的柵極均與第一時鐘信號相連接，輔助開關S3、S4和S5的柵極均與第二時鐘信號相連接；所述第一時鐘信號與第二時鐘信號為相反信號。

作為更進一步優選方案，所述第二時鐘信號是由第一時鐘信號串接反相器得到。

與現有技術相比，本實用新型提供的MOS開關由于其中的主開關管M1的導通電阻不受輸入信號變化的影響，因此可實現高線性度，能滿足高精度開關電容模數轉換器的整體性能要求；另外，本實用新型提供的MOS開關還具有電路結構簡單、芯片面積小、精度高等優點，工業應用價值強。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的一種具有高線性度的MOS開關的結構示意圖；

圖2為本實用新型提供的第二時鐘信號的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的技術方案作進一步詳細說明。

如圖1所示：本實用新型提供的一種具有高線性度的MOS開關，包括：五個輔助開關S1、S2、S3、S4、S5，一個電容C和一個主開關管M1；所述的輔助開關均為NMOS管，其中：輔助開關S1的源極與主開關管M1的源極相連接，輔助開關S1的漏極與電容C的A端相連接；輔助開關S2的源極與主開關管M1的柵極相連接，輔助開關S2的漏極與電容C的B端相連接；輔助開關S3的漏極與地電壓VSS相連接，輔助開關S3的源極與電容C的A端相連接；輔助開關S4的漏極與電源電壓VDD相連接，輔助開關S4的源極與電容C的B端相連接；輔助開關S5的源極與主開關管M1的柵極相連接，輔助開關S5的漏極與地電壓VSS相連接；主開關管M1的源極與輸入電壓Vin相連接，主開關管M1的漏極與輸出電壓Vout相連接。

作為優選方案，輔助開關S1和S2的柵極均與第一時鐘信號clk相連接，輔助開關S3、S4和S5的柵極均與第二時鐘信號xclk相連接；所述第一時鐘信號clk與第二時鐘信號xclk為相反信號(當clk＝0，xclk＝1；當clk＝1，xclk＝0)。

如圖2所示：所述第二時鐘信號xclk是由第一時鐘信號clk串接反相器得到。